JP2567242Y2 - 保護回路ユニット - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は保護回路ユニットに関
し、特に混成集積回路等の電子回路の入力端子に接続す
る保護回路ユニットに関する。

【０００２】

【従来の技術】電子回路、例えば混成集積回路等の入力
部には、過大な電流が流入して内部回路が破壊されるの
を防ぐための保護回路が設けられている。図６は、従来
の混成集積回路の入力部に設けられた保護回路部を示
す。図において、混成集積回路基板１０の入力端子１１
は、保護回路２０を介して混成集積回路基板１０の内部
回路（図示せず）に接続されている。保護回路２０は、
直列に接続された２個のダイオード２１及び２２を含
み、ダイオード２１のカソードは接点２３に接続され、
アノードは接地電位（ＧＮＤ）に固定されている。一
方、ダイオード２２のカソードは電源電位（Ｖｃｃ）に
固定され、アノードは接点２３に接続されている。入力
端子１１は、接点２３を経て、さらに例えば抵抗１２を
経て混成集積回路基板１０の内部回路に接続されてい
る。

【０００３】上記構成において、通常の動作状態ではダ
イオード２１及び２２にはいずれも逆バイアスが掛かっ
ており、ダイオード２１及び２２のいずれにも電流は流
れない。ところが、入力端子１１に異常な電圧が掛り、
接点２３の電位が電源電位以上となった場合にはダイオ
ード２２を介して電源電位に電流が流れ、接点２３の電
位は電源電位以下となる。また、接地電位以下となった
場合にはダイオード２１を介して接地電位から電流が流
れ、接点２３の電位は接地電位以上となる。このように
して保護回路２０は混成集積回路基板１０の内部回路に
異常な電流が流れ込むのを防いでいる。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】上記のような保護回路
は混成集積回路等の電子回路の入力部には必ず必要であ
り、回路を設計する際にはその領域を確保することが求
められる。保護回路そのものは比較的簡単な構成なの
で、１個の保護回路が占める面積はそれほど大きくはな
い。しかし、この保護回路は入力端子ごとに必要となる
ので、入力端子の数と同じ数の保護回路を設けなければ
ならず、入力端子が多くなればそれだけ保護回路の占め
る面積が大きくなる。また、この保護回路は電源電位と
接地電位の双方に接続する必要があるので、これらの配
線領域を確保しなければならないばかりでなく、その配
線の引回しも容易ではなかった。このように、保護回路
を設けるためにはそのものの占有面積のみならず配線領
域を確保し、且つその配線の引回しを考慮しなければな
らなかったので、これらが回路密度の向上を妨げる一因
ともなっていた。

【０００５】そこで本考案は、電子回路の保護回路とし
て機能するとともに電子回路の集積密度の向上に寄与す
る保護回路ユニットを提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本考案は、電子回路の保
護回路を保護回路ユニットとして電子回路から独立させ
るとともに、この保護回路ユニットを、筒状導体部と、
カソードが前記筒状導体部に接続された第１のダイオー
ドと、アノードが前記筒状導体部に接続された第２のダ
イオードとによって構成することにより、上記課題を解
決した。

【０００７】この保護回路ユニットは、前記筒状導体部
の外周部に絶縁体を設け、前記第１及び第２のダイオー
ドを封止するようにしてもよい。この場合、前記第１の
ダイオードのアノードに接続された第１の端子と、前記
第２のダイオードのカソードに接続された第２の端子と
を前記絶縁体の表面に設けるようにする。また、この場
合の筒状導体部は、前記絶縁体に設けた貫通孔の内壁に
導体をメッキして形成してもよい。さらに、このような
単体の保護回路ユニットを複数個一体化して設けて保護
回路ユニットアレイとしてもよい。

【０００８】

【作用】本考案においては、前述のように電子回路から
独立した保護回路ユニットを電子回路の入力部に接続し
て電子回路の保護回路として機能する。具体的には、電
子回路の入力端子（リード）又はそれに接続固定したク
リップリードを保護回路ユニットの筒状導体部に挿入し
て固定するとともに電気的に接続させる。そして、第１
のダイオードのアノードと接続された第１の端子を接地
電位に固定し、第２のダイオードのカソードと接続され
た第２の端子を電源電位に固定する。これにより、電子
回路の入力端子は保護回路ユニット内の保護回路と接続
され、この電子回路はその回路内に保護回路を設けるこ
となく過大な電流の流入による回路の破壊から保護され
る。

【０００９】この保護回路ユニットにおいて、前記筒状
導体部の外周部に前記第１及び第２のダイオードを封止
するように絶縁体を設け、前記第１のダイオードのアノ
ードに接続された第１の端子と、前記第２のダイオード
のカソードに接続された第２の端子とを前記絶縁体の表
面に形成した場合には、ダイオードを含む保護回路が絶
縁体によって被覆されるので、短絡や外部からの衝撃か
ら保護される。

【００１０】また、このような構成とした場合、複数の
保護回路ユニットを１個のブロックの絶縁体中に形成す
ることも可能となる。すなわち、複数の保護回路ユニッ
トを並列に設けることによって保護回路ユニットアレイ
とすることもできる。この保護回路ユニットアレイに電
子回路基板の複数の入力端子又はクリップリードを挿入
して接続した場合には、保護回路ユニットアレイによっ
て電子回路基板を例えば立てた状態で支持固定させるこ
ともできる。これにより、電子回路基板を含む装置の実
装密度も向上する。

【００１１】

【実施例】以下、本考案の実施例について図面を参照し
ながら詳細に説明する。図１は、内部を透視した本考案
の一実施例を示す斜視図である。図に示した保護回路ユ
ニット３０は、中央部に貫通孔３３が設けられた直方体
形状の絶縁体３１を含み、その貫通孔３３の内壁部に例
えば導体メッキを施してなる筒状導体部３２が形成され
ている。絶縁体３１は、例えば樹脂等のモールドが考え
られる。この絶縁体３１の内部には、筒状導体部３２を
介して直列に接続されたダイオード３４及び３６が封止
されている。ダイオード３４のアノードは端子３５に接
続され、カソードは筒状導体部３２に接続されている。
ダイオード３６のアノードは筒状導体部３２に接続さ
れ、カソードは端子３７に接続されている。

【００１２】図２は、保護回路ユニット３０を混成集積
回路基板１０に取り付け、これをさらに親基板４０に固
定する例を示す部分断面図である。図において、垂直に
立てられた混成集積回路基板１０の端部にはクリップリ
ード１３が嵌合して固定されている。このクリップリー
ド１３は、混成集積回路基板１０の端部に形成された入
力端子１１と電気的に接続されている。

【００１３】そしてクリップリード１３は、保護回路ユ
ニット３０の筒状導体部３２に挿入され、混成集積回路
基板１０の入力端子１１と筒状導体部３２とが電気的に
接続される。このようにクリップリード１３が挿入され
た保護回路ユニット３０は、筒状導体部３２を貫通した
クリップリード１３を親基板４０のスルーホールを含む
出力端子４１に挿入するようにして親基板４０上に固定
されるとともに、クリップリード１３を介して混成集積
回路基板１０の入力端子１１と親基板４０の出力端子４
１とが接続される。また、保護回路ユニット３０の端子
３５は親基板４０の接地電位配線４２（ＧＮＤ）に、端
子３７は親基板４０の電源電位配線４３（Ｖｃｃ）に接
続される。

【００１４】上記構成において、親基板４０の出力端子
４１から混成集積回路基板１０の入力端子１１へは、通
常の動作状態では接地電位と電源電位の間の電位レベル
の信号電位が供給される。この場合には、保護回路ユニ
ット３０のダイオード３４及び３６のいずれにも電流が
流れない。しかし、上記範囲を超える電位が出力端子４
１から供給された場合には、ダイオード３４又は３６を
電流が流れ、混成集積回路基板１０の入力端子１１へは
過大な電流が流れない。このようにして混成集積回路基
板１０の内部回路は過大な電流の流入から保護される。

【００１５】混成集積回路基板１０には通常は複数の入
力端子１１があるので、各入力端子について上記のよう
に保護回路ユニット３０を介してクリップリード１３を
親基板４０上に固定することにより、混成集積回路基板
１０を図のように垂直に立てた状態で固定することがで
き、実装密度の向上にも寄与することができる。このよ
うに保護回路ユニット３０を基板の固定部材としても利
用することができる。

【００１６】図３は、図１に示した単体の保護回路ユニ
ット３０を回路的に独立を保った状態で複数個並列に一
体化して設けて保護回路ユニットアレイ５０を構成した
場合の一例を示す内部を透視した斜視図である。この保
護回路ユニットアレイ５０は、直方体形状の絶縁体５１
に、筒状導体部５２ａ〜５２ｅとその各々を介して直列
に接続されたダイオード対（５４ａ，５６ａ）〜（５４
ｅ，５６ｅ）及び端子対（５５ａ，５７ａ）〜（５５ｅ
〜５７ｅ）からなる５組のユニットが設けられている。

【００１７】このようなアレイ構造とした場合には、複
数の保護回路を一つのユニットアレイで構成することが
でき、部品の簡素化をさらに促進する。また、一つのユ
ニットアレイで混成集積回路基板等を固定することもで
き、組立作業等も一層容易になる。

【００１８】図４は、図３に示した保護回路ユニットア
レイ５０と同様のアレイ構造を有する保護回路ユニット
アレイ６０を示し、筒状導体部６２ａ〜６２ｅとその各
々を介して直列に接続されたダイオード対（６４ａ，６
６ａ）〜（６４ｅ，６６ｅ）及び端子対（６５ａ，６７
ａ）〜（６５ｅ〜６７ｅ）からなる５組のユニットが設
けられている。ただし、図（ｂ）に示すように、本実施
例では各保護回路ユニットは回路的に独立ではなく、ダ
イオード６４ａ〜６４ｅのアノードは円筒同導体部６２
ｇに共通に接続され、ダイオード６６ａ〜６６ｅのカソ
ードは円筒同導体部６２ｆに共通に接続されている。

【００１９】この構成では、図４（ａ）に示すように、
混成集積回路基板１０の各入力端子に接続されたクリッ
プリード１３ａ〜１３ｅを保護回路ユニットアレイ６０
の筒状導体部６２ａ〜６２ｅに挿入するとともに、混成
集積回路基板１０の電源電位に接続したクリップリード
１３ｆを保護回路ユニットアレイ６０の筒状導体部６２
ｆに、同基板１０の接地電位に接続したクリップリード
１３ｇを同アレイ６０の筒状導体部６２ｇにそれぞれ挿
入することにより、保護回路ユニットアレイ６０のダイ
オード６４ａ〜６４ｅのアノードは混成集積回路基板１
０の接地電位に接続され、ダイオード６６ａ〜６６ｅの
カソードは同基板１０の電源電位に接続される。従っ
て、各ダイオードを親基板の電源電位又は接地電位にそ
れぞれ接続する必要がなくなるので、さらに組立等が容
易になる。

【００２０】図５は、保護回路ユニットの他の例を示す
断面図である。この保護回路ユニット７０は、図１に示
したものとほぼ同様の構成であり、絶縁体７１の中央部
の貫通孔７３の内壁に設けた筒状導体部７２と、カソー
ドが筒状導体部７２に接続されたダイオード７４と、ア
ノードが筒状導体部７２に接続されたダイオード７６
と、ダイオード７４のアノードに接続された端子７５
と、ダイオード７６のカソードに接続された端子７７と
を有する。本実施例では、この構成にさらに例えば抵抗
７８及び容量７９を付加してあり、複合ユニットとして
利用することができるものである。

【００２１】以上、本考案の実施例について詳細に説明
したが、上記実施例は一例に過ぎず、種々の変形が可能
であることは言うまでもない。例えば、筒状導体部の断
面は円に限らず、多角形などでもよく、更にメッキ膜で
はなく、円管を埋め込んでもよい。また、絶縁体の形状
も直方体以外の種々の形状が考えられし、このような絶
縁体にダイオード等を封止する代りに箱状のケースにこ
れらを収納するようにしてもよい。

【００２２】

【考案の効果】以上説明したように本考案によれば、電
子回路を過大な電流から保護することができるとともに
電子回路の集積密度を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】内部を透視した本考案の一実施例の保護回路ユ
ニット３０を示す斜視図である。

【図２】混成集積回路基板１０を図１に示した保護回路
ユニット３０を介して親基板４０に固定する例を示す部
分断面図である。

【図３】図１に示した単体の保護回路ユニット３０を回
路的に独立を保った状態で複数個並列に一体化して設け
て保護回路ユニットアレイ５０を構成した場合の一例を
示す内部を透視した斜視図である。

【図４】図１に示した単体の保護回路ユニット３０を複
数個相互に接続して並列に一体化して設けて保護回路ユ
ニットアレイ６０を構成した例を示し、（ａ）は保護回
路ユニットアレイ６０を混成集積回路基板１０に装着し
た場合を示す側面図、（ｂ）は保護回路ユニットアレイ
６０の回路構成図である。

【図５】保護回路ユニットの他の実施例を示す断面図で
ある。

【図６】従来の混成集積回路の入力部に設けられた保護
回路部を示す回路図である。

【符号の説明】

１０ 混成集積回路基板 １１ 入力端子 １２，７８ 抵抗 １３，１３ａ〜１３ｅ クリップリード ２０ 保護回路 ２１，２２，３４，３６，６４ａ〜６４ｅ， ６６ａ〜６６ｅ，７４，７６ ダイオード ２３ 接点 ３０，７０ 保護回路ユニット ３１，５１ 絶縁体 ３２，５２ａ〜５２ｅ，６２ａ〜６２ｇ，７２ 筒状導
体部 ３３，７３ 貫通孔 ３５，３７，５５ａ〜５５ｅ，５７ａ〜５７ｅ，７５，
７７ 端子 ５０，６０ 保護回路ユニットアレイ ７９ 容量

Claims (4)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 筒状導体部と、カソードが前記筒状導体
   部に接続された第１のダイオードと、アノードが前記筒
   状導体部に接続された第２のダイオードとを備えたこと
   を特徴とする保護回路ユニット。
2. 【請求項２】 前記筒状導体部の外周部に前記第１及び
   第２のダイオードを封止する絶縁体を設け、前記第１の
   ダイオードのアノードに接続された第１の端子と前記第
   ２のダイオードのカソードに接続された第２の端子とを
   前記絶縁体の表面部に形成してなる、請求項１に記載の
   保護回路ユニット。
3. 【請求項３】 前記筒状導体部は前記絶縁体に設けた貫
   通孔の内壁にメッキ処理を施してなる導体メッキ膜であ
   る、請求項２に記載の保護回路ユニット。
4. 【請求項４】 請求項２又は請求項３に記載の保護回路
   ユニットを複数個一体化して設けてなる保護回路ユニッ
   トアレイ。